明暗等高线制作

12.4.1 明暗等高线制作

1. 背景

等高线是地图上最常用的表示地貌的方法，但其不足之处是所表示的地形立体感不强，并非所有读者都能清楚读出它所描述的实际地表形态。对于如何用等高线表示地貌的立体形态，1895年，波乌林（J. Pauling）提出明暗等高线法，又称波乌林法。其基本论点主要建立在以下三方面： （1） 根据斜坡所接受的光线方向确定等高线的明暗程度； （2） 将受光部分的等高线印为白色，背光部分的等高线印为黑色； （3） 地图的底色饰为灰色。 2. 数据

精度相对较高的某地区DEM数据，数据存放于随书光盘中（E:\\ChP12\\Ex1\\DEM） 3. 要求

要求利用该DEM数据生成明暗等高线。首先，从DEM中提取一定等高距的矢量等高线。把区域分为受光部分和背光部分，对原始的DEM数据提取坡向，并根据坡向对矢量等高线进行分类，从而生成明暗等高线地图。背光和受光栅格要根据入射光的方向进行确定，例如，假定光源位置定位于地面西北方向，则坡向为0~ 45、225~ 360时地表面为受光

。。

面，用白色表示；坡向为45~ 225时地表面为背光面，用黑色表示。将其二值化——即以0和1表示，再转化为矢量与等高线融合。明暗等高线制作的流程如图12.20所示。

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DEM 坡向数据 等高线数据 明暗等高线 受光面和背转换为矢量光面的确定 图12.20 明暗等高线制作的流程图

4. 目的

通过明暗等高线的实例练习一个复杂模型的建立过程，熟练和掌握建模的全过程 5. 实现操作

在ArcGIS中，制作明暗等高线模型的方法如下所示： （1） 第一步：建立模型

1） 在ArcMap中单击Tools菜单，选择Extentions命令,加载Spatial Analyst模块； 2） 右键单击ArcToolbox，生成一个New

Toolbox，右键单击New Toolbox，在New子菜单中选择Model命令，生成一个新的model；

3） 单击spatial analyst tools中的surface工具

集，将aspect工具拖拽至模型生成器窗口

图12.21 数据类型选择框 中；

4） 在模型生成器窗口单击右键，选择create variable命令，弹出数据类型选择对话框，

选择Raster Dataset，如图12.21所示；

5） 右键单击Raster Dataset，单击Rename命令，在弹出的对话框中输入DEM，将原

始的Raster Dataset重命名为DEM； 6） 单击添加连接图标

，连接DEM和aspect图形要素；

7） 在模型生成器窗口中加载spatial analyst tools的math工具集，选择logical中的less

than和greater than工具，在greater than对话框中的input raster or constant value 2文本框中输入45，同理，在less than对话框中input raster or constant value 2文本框中输入225； 8） 单击添加连接图标

，分别连接aspect生成的栅格图形要素和greater than、less

than图形要素；

9） 在math功能中选择plus，将得出背光和受光面；

10）单击添加连接图标，分别连接greater than、less than生成的栅格图形要素和plus

图形要素；

11）加载conversion Tools下的from raster工具集中的 Raster to polygon工具，将以上

结果转换为矢量； 12）单击添加连接图标

，连接步骤10)生成的结果和Raster to polygon图形要素；

13）打开spatial analyst tools的surface工具集，将contour工具拖拽到模型生成器窗口

中，设置等高距为50； 14）单击添加连接图标

，连接DEM与 contour图形要素；

15）选择analysis Tools下的overlay工具集，选中identity工具拖拽到模型生成器窗口

中； 16）单击添加连接图标据。

（2） 设置参数

右键单击模型图标

选择Properties命令。在Parameter对话框内选择该模型中，分别连接步骤13)生成的等高线与步骤11)生成的矢量数

用到的参数Raster Dataset，Output Feature Class，Input Raster or Constant Value2，Input

Raster or Constant Value2(2)。模型如图12.22所示。

Input raster or constant Raster to polygon Aspect Raster dataset Output raster Greater Than Greater Than Input raster or constant Output raster (2) Output raster (3) Plus Output raster (4) Output polygon features Contour Output polyline feature Identity Output Feature Class 图12.22 明暗等高线模型

（3） 颜色配置

运行模型后，在Arcmap中打开生成的结果，进行颜色设置。在ArcMap的view菜单下选择data prosperities命令，弹出Data Frame properties对话框，进入Frame选项卡，将Background设为Grey 40%，如图12.23所示。将明暗等高线的受光部分设为白色，背光部分设为黑色，明暗等高线结果如图12.24所示。

图12.23Data Frame Properties对话框

图12.24 明暗等高线地图

12.4.2 提取坡向变率（SOA）